正交磁场对电火花单脉冲放电间隙的影响

通过普通电火花单脉冲放电（EDM）与磁场辅助电火花单脉冲放电（MF-EDM）放电间隙对比试验,分析得出不同磁感应强度、开路电压、放电电容及电极外伸端长度对磁场辅助电火花加工放电间隙的影响规律。试验发现：随着磁感应强度的增大,放电间隙增大;开路电压和放电电容对放电间隙的影响较小;随着电极外伸长度的增大,放电间隙变小。最后对试验数据进行部分析因分析,得出磁场辅助电火花加工中影响放电间隙的主要因素为磁感应强度、电极外伸长度及其交互耦合作用。     

电火花线切割加工中放电间隙大小在线识别

为实现对线切割加工中放电间隙大小的在线识别，开发了电火花线切割加工间隙放电状态检测系统。在试验的基础上，运用时序分析法研究了放电间隙大小与间隙放电状态之间的关系；构造了一个反映放电间隙大小的样本空间，并以此训练一个神经网络模型来在线识别放电间隙大小。试验表明，该模型能较好地识别放电间隙大小。     

多信息融合技术驱动的电加工控制优化研究

针对电火花微孔加工放电过程出现畸变,导致检测电路难于获取放电间隙状态的现象,提出了一种采用放电电流和放电电压双特征信息多重检测的方法,基于计算机信息融合技术,完成Matlab模糊神经网络训练模型的构建,提取放电状态特征,得到进行电火花加工电极的伺服控制策略,实验测试结果表明,采用该控制策略方法比某传统单一电路检测控制策略加工效果明显好转,获得相同微小孔深加工时间明显缩短,电极的损耗明显降低。     

EDM放电间隙检测及工作参数选择研究

对基于间隙平均电压检测法的放电间隙状态检测进行了理论分析,经Pspice电路仿真模拟电压检测过程,验证了间隙平均电压检测法应用于伺服控制信号电压检测的可行性,并在此基础上,对电火花成型加工脉冲电源电参数的选择提出了几点选择标准.     

压电自适应微细电火花加工技术

针对微细电火花加工技术的特点,开发、研制了新型的压电自适应微细电火花加工装置,介绍了该装置的结构和工作原理,分析了压电致动器的性能以及放电间隙与开路电压的关系,并利用该装置进行了试验研究。试验结果表明该加工技术可以实现放电间隙与放电状态的自适应调节,加工效率较高。     

EDM放电间隙检测及工作参数选择研究

对基于间隙平均电压检测法的放电间隙状态检测进行了理论分析,经Pspice电路仿真模拟电压检测过程,验证了间隙平均电压检测法应用于伺服控制信号电压检测的可行性,并在此基础上,对电火花成型加工脉冲电源电参数的选择提出了几点选择标准。     

气体介质放电间隙控制系统的研究

设计了以压电陶瓷驱动器为基础的气体放电电火花加工间隙控制系统，该系统包括硬件和软件两部分。其中，硬件系统包括采样保持电路、时序控制电路、电压信号比较电路、A／D转换电路，旨在提高间隙控制系统的响应速度，达到有效平稳控制电火花气体放电加工的目的。     

PCI-9846高速数字化仪在电火花放电特性测试中的应用

针对电火花放电间隙状态变化特性的检测与分析等问题,利用凌华PCI-9846四通道高速数字化仪建立了测量系统,讨论了电火花加工放电间隙放电特性测量方案,测量了不同加工状态下放电间隙两端的电压波形和电流波形,分析了空载、正常火花放电、过渡电弧放电和短路等不同加工状态下的电压波形特征及其特征参数。研究结果表明,正常火花放电、过渡电弧放电和短路等不同加工状态下间隙电压的阈值范围不同,且与加工电流有关;在设计伺服控制器时,应根据电源电压、加工电流、工件材料等来动态修正电压阈值。     

微细电火花加工间隙平均电压检测方法理论研究

间隙平均电压(电流)检测是目前微细电火花加工放电状态检测的主要手段.利用理想的矩形脉冲序列模拟实际放电脉冲,基于一阶RC电路响应理论对平均电压检测电路的平均电压稳态值、系统灵敏度等进行了分析和讨论,提出了平均电压检测方法的数值模型.     

电火花加工间隙平均电压检测及其电路仿真研究

在电火花加工中,间隙平均电压是伺服控制的重要依据。根据间隙平均电压检测的基本原理,设计一个应用于数控电火花加工的间隙平均电压检测电路,并用Psp ice软件对该电路和间隙电压波形进行仿真和分析。最后提出用可调节的电压检测电路实现稳定伺服的设想。     

电弧铣削加工间隙电压预测模型的建立与研究

针对电弧铣削加工过程中极间间隙难以直接测量的问题，通过极间间隙电压的变化判断极间间隙的变化，采用系统辨识理论确定间隙电压预测模型的结构和模型参数，对该预测模型的建立方法进行了详细阐述，对预测模型的拟合程度进行了实验验证。实验结果表明，预测模型的拟合精度随着拟合时间的延长而降低，因此，采用递推最小二乘方法进行间隙电压的在线预测，在线预测的平均误差为6.82%，结果表明所建模型能够稳定、有效地超前一步预测间隙电压，并且模型在线辨识的参数少，模型预测的精度高。     

混粉准干式电火花加工介质击穿机理研究

混粉准干式电火花加工以气、液、固三相流作为工作介质,能够有效改善气中加工短路率高、加工效率低的问题。以纯净气体介质的击穿理论为基础,对三相流工作介质的击穿机理进行理论分析,阐明固、液分散相的作用机制。建立混粉准干式电火花加工的极间电场强度表达式,给出三相流中加工的放电间隙计算式,从理论上证明分散相的加入使得混粉准干式电火花加工的放电间隙较气中加工大,指出放电间隙增大是加工效率提高的一个重要原因。进行压缩空气中和三相流介质中的放电加工对比试验。测得两种加工介质中的放电间隙值,试验证实三相流工作介质具有放电间隙增大效果。测得放电电压波形,证实气体连续相中固、液分散相的加入能够降低短路率,提高加工稳定性。     

金刚石砂轮金属结合剂的气中单脉冲电火花放电去除机理

针对金属结合剂金刚石砂轮修锐困难的问题,提出采用气中电火花接触放电修锐的方法。为有效地实现微细金刚石砂轮的修锐,建立单脉冲电火花放电去除加工的试验系统,研究金属结合剂的气中和液中电火花放电去除机理。在试验研究中,主要分析无负荷电压和放电极性对脉冲放电电流、脉冲放电间隙、脉冲放电去除量、电极磨耗比等的影响。结果表明,正极性不易发生短路现象,而且气中的脉冲放电间隙小于液中的 ,适应于微细金刚石砂轮的修锐。此外,在气中放电中存在由绝缘破坏引起的火花放电向附有电弧柱的电弧放电转变的临界无负荷电压,且电火花放电的去除量可以明显小于电弧放电的去除量,但是当无负荷电压小于某一定值时电极消耗比会快速增加。修锐的试验结果显示,利用气中单脉冲电火花放电去除加工条件可以实现金属结合剂微细金刚石砂轮的修锐,产生较好的砂轮出刃形貌,改善磨削表面质量。     

微细电火花加工放电状态逐级映射检测方法

在微细电火花加工中,对放电状态的准确检测是实现加工过程稳定控制的前提条件,而微细电火花加工过程中频繁出现的放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至突变等实际情况,使放电状态的准确检测成为微细电火花加工的技术难点之一。本文在分析和研究传统的微细电火花加工放电状态检测方法的基础上,结合系统辨识和模糊逻辑理论,提出了微细电火花加工放电状态逐级映射检测原理和方法。对实时采集到的极间电压和电流信号,通过模糊运算判别采样点的放电状态,再将采样点放电状态值映射为放电状态矢量,并对该矢量进行统计得到“短路率”和“火花/电弧率”,经过模糊推理辨识出各分析周期的放电状态。实验表明,该检测方法准确性高、运算量低并且运算速度快,检测结果为微细电火花放电加工过程的实时控制提供系统放电状态的反馈输入,保证了加工控制系统的稳定性和准确性。     

Detecting discharge status of small-hole EDM based on wavelet transform

Discharge waveforms contain information representing the gap discharge status of an EDM process. The gap discharge status has a great influence on the machining performance including the machining efficiency, workpiece surface integrity, and tool wear rate in EDM processes. In order to identify the gap discharge status effectively, wavelet transform is used to analyze the discharge waveforms. A data acquisition and processing system based on DSP is developed for high-speed wavelet transforms and related calculations. The wavelet transform result shows that each EDM pulse can be classified by judging the approximation coefficients of the wavelet transform result. Experimental results demonstrate that the wavelet transform detection is capable of capturing the primary features of each single discharge pulse, which are usually unable to be discovered by conventional discharge detection methods such as the average gap voltage detection. By analyzing the local extreme values of approximation coefficients, the numbers of different pulses within a detection time period can be identified. The gap discharge status coefficient, which is a function of the numbers of different pulses, is then calculated and used as a feedback signal to an adaptive EDM process controller. A small-hole machining test demonstrates that, with the online adaptive controller based on the wavelet transform method, the machining efficiency and stability are improved significantly.     

高速走丝电火花线切割机床放电状态检测系统

在分析了高速走丝电火花线切割机床放电状态电压特性的基础上，设计了电阻分压及译码电路对间隙电压进行采样，并利用AT89C52单片机及8254计数器构成数据采集和处理系统的主电路。用Visual Basic实现了上位PC机的检测界面软件。